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Deep sorrow ~ Vadim Guryev
.첫 블랙홀 뒤에있는 과학자 사진 의회에서 끄덕임 받기
으로 메건 바텔 5 시간 전에 과학 및 천문학 Doeleman, Katie Bouman 및 다른 과학자들은 의회와 블랙홀에 대해 이야기했습니다. 의회는 때로는 블랙 홀 (Black Hole)과 같이 멀리 떨어져 있고 뚫을 수없는 것처럼 느낄 수 있습니다.
이것은 어제 개최 된 하원 과학위원회 (House Science Committee) 청문회의 주제였습니다 (5 월 16 일). 올해 초 블랙 홀의 최초의 이미지 를 공개 한 이벤트 호라이즌 망원경 프로젝트와 제휴 한 4 명의 과학자들은 이미지가 어떻게 만들어 졌는지, 과학 연구 및 교육의 중요성, 그리고 프로젝트의 미래에 대한 심리에서 증언했다 그 자체. 청문회에서 과학자들의 블랙홀에 대한 열정과 새로운 이미지가 명확했다. " 이 이미지 들을 처음 보는 것은 정말 놀랍고, 내 인생에서 가장 행복한 추억 중 하나"라고 MIT의 컴퓨터 과학자 인 Katie Bouman은 이미지가 공개 된 후 사진이 바이러스에 감염된 것으로위원회 청문회에서 말했다. 관련 : 유레카! 과학자들은 처음으로 블랙홀을 찍는다. 국제 협력을 통해 만들어진 8 개의 지상 기반 전파 망원경의 행성 규모의 배열 인 Event Horizon Telescope는 은하계 M87의 중앙에있는 거대한 블랙홀과 그 그림자의 이미지를 포착했다. 이것은 국제 협력을 통해 만들어진 8 개의 지상 기반 전파 망원경의 행성 규모 배열 인 Event Horizon Telescope에서 볼 수있는 블랙홀의 첫 번째 이미지입니다. 그것은 은하계 M87의 중앙에있는 거대한 블랙홀과 그 그림자를 보여줍니다. (이미지 : © EHT Collaboration) 이 패널에는 하버드 대학의 천체 물리학자인 Shep Doeleman과 Event Horizon Telescope 프로젝트 디렉터도 참여했습니다. 프랑스 Córdova, 국립 과학 재단 (National Science Foundation)의 책임자. Colin Lonsdale, MIT의 Haystack Observatory 소장. 청문회에서 각 패널 토론자는 과학에 관심을 갖게 된 경험을 공유하고 새로운 기여가 미래 세대를위한 동일한 프로세스에 어떻게 영향을 미칠 수 있는지에 대해 설명했습니다. "나는 이 사진 이 한 세대의 새로운 젊은 과학자들의 상상을 실제로 포착 했다고 생각한다 "고 Bouman은 말했다. "젊은 나이에 학생들에게 과학에 대한 흥미를 갖게되면 STEM [과학, 기술, 공학 및 수학] 분야에 입학하여 다양한 프로젝트에 기여할 수 있다고 생각합니다." 그녀의 증언을 통해, Bouman은 이러한 종류의 크고 복잡한 프로젝트에서 성공하기 위해 경험 수준과 분야에 대한 협력의 중요성을 강조하는 데 중점을 두었습니다. "초기 경력의 과학자들은 EHT의 모든면을 추진하는 원동력이되었습니다."Bouman은 Event Horizon 망원경을 언급하면서 말했다 . "어떤 알고리즘이나 사람도이 이미지를 만들 수 없었습니다. 이미징 기술뿐만 아니라 최첨단 계측, 데이터 처리 및 이론 시뮬레이션을 개발하는 데있어 과학자와 수년 간의 노력으로 글로벌 팀의 재능을 필요로했습니다." 이 증언은 또한 이미지의 릴리스가 왜 극적인 순간 이었는지에 대한 통찰력을 제공 했습니다. 팀은 발표의 세부 사항, 특히 블랙홀이 이미징 된 세부 정보를 조정 된 기자 회견까지 계속 보관할 수있었습니다. Doeleman은 "일반적인 과학 비전에 묶여 있다면 누출을 막으려 고 할 때 정말 도움이된다"고 말했다. "전 세계에서 200 명이 모여 있었고 누구도 코드를 위반하지 않았으며 침묵을 깨뜨린 사람이 없었습니다. 우리는 그것이 우리에게 미치는 영향을 모두 이해했기 때문이라고 생각합니다. 우리는 우리의 이야기와 과학적 이야기를 말할 수 있기를 원했습니다. 우리의 연구 결과에 대한 동료간의 검토 결과가 그 핵심 부분입니다. " 물론 이벤트 호라이즌 망원경 팀은 조만간 작업을 중단 할 생각이 없으며 대표자들은 다음에 무엇이 올지 알기를 원합니다 . 관련성 : 최고의 우주 사진 적 : 우주 비행사 및 과학자의 체중 "지난 주에 반복하지 않기를 바랬던 소중한 교훈을 배웠습니다. '게임 오브 스론'에피소드를 놓친 경우 며칠 후 용 (dragon)으로 끝나는 것 같습니다."숀 캐스트ン (Stepan Casten), D- 일리노이 주 청문회에서라며 말했다. "나는 그것을 다시하고 싶지 않습니다. 그래서 당신은 우리에게 약간의 힌트를 줄 수 있습니까? 당신은 우리 은하의 중심에있는 블랙홀에서 이것을 조정할 수있을 것이라고 말했습니다. 그것을 위해 조정? " (Doeleman은 어떤 세부 사항도 제공 할 것을 의뢰했지만 1 년 이내에 다음 릴리스를 기대한다고 말했다.) 그러나 아마도 청중의 가장 강력한 순간이 끝날 무렵 헤일리 스티븐스 ( Dale Michigan)가 팀에게 블랙홀에서 길을 잃지 말라는 약간의 시적 조언을 해줄 것을 요청했을 때 , Doeleman은 도전에갔습니다. . "1655 년에 사람을 깜짝 놀라게 한 이미지가있었습니다. 그것은 벼룩을 처음 그린 그림이었습니다. [Robert Hooke]. "현미경 세계가 우리에게 현실이되었습니다. 갑자기 우리에게 보이지 않는 어떤 것이 진짜가되어 우리 삶의 방식을 바 꾸었습니다." 200 년이 지난 후에 다른 상징적 인 이미지가 탄생했습니다. Doeleman은 계속되었고, 다음에는 또 다른 이미지가 탄생했습니다. "Röntgen이 만든 첫 번째 X-ray를 그의 아내의 손으로 생각해보십시오. 아래쪽의 뼈가있는 구조의 고리를 볼 수 있습니다. 처음에는 보이지 않는 부분이 보이기 시작했습니다. 첫 번째 ' 푸른 대리석 '인 달 위에 지구를 구경하십시오 . 그것은 정말로 우리를 위해 원근법을 둡니다. 이전에 없었던 방식으로 연결되어 있다는 느낌을 주었고, 우리를 취약하게 만들었습니다. Doeleman은 새로운 아이콘이이 중추적 인 과학적 이미지에 합류 할 것으로 믿는다 고 덧붙여 "이것은 상징적 인 이미지이며 무서운 것이지만 멀리 보지 못한다"고 덧붙였다 . "그것은 우리 우주에서 단방향 문에 대해 가지고있는 첫 번째 이미지 일 것"이라고 그는 말했다. "우리가 배운 것 중 하나는 진짜 괴물이 존재하고, 보이지 않는 부분이 보이기 시작했으며, 아마도 끝이 아닌 새로운 무언가의 시작 일 것"이라고 가르쳐주었습니다.
.매우 투명한 소형 금속
metamaterials Thamarasee Jeewandara, Phys.org 금속, 유전체 및 유효 유전체가 천천히 변하는 전기장에 어떻게 반응하는지 보여줍니다. 각 시스템 내에서,인가 된 장은 표면 전하의 축적에 의해 유도 된 유도 전계에 의해 반대된다. (a) 금속에서, 전자는 적용 및 유도 장이 벌크에서 취소 될 때까지 자유롭게 움직인다. 유전체 (b)와 유효 유전체 (c)에서 표면 전하는 (메타) 원자 또는 (메타) 분자의 분극에 의해 생성되며 유도 장은 적용 장보다 약합니다. 크레딧 : Nature Communications, doi : 10.1038 / s41467-019-09939-8
에서 재료 과학 , 무색 광학 부품은 높은 투명성과 저 분산 설계 할 수있다. 재료 과학자들은 금속은 매우 불투명하지만 체적이 75 퍼센트 이상인 금속 나노 입자의 고밀도 포장 된 배열은 게르마늄 과 같은 유전체 보다 적외선 방사에보다 투명해질 수 있음을 보여주었습니다 . 이러한 어레이는 초 광대역 파장 범위에서 사실상 분산이없는 효과적인 유전체를 형성하여 다양한 차세대 메타 물질 기반 광 디바이스를 설계합니다. 과학자들은 나노 크기의 입자 의 크기, 모양 및 간격을 변경 하여 마이크로 크기의 빛 을 유도하고 초점을 맞추는 그래디언트 인덱스 렌즈 를 설계 함으로써 이러한 물질 의 국소 굴절률을 조정할 수 있습니다 . 전기장이 강하게 강한 배로 향상 핫스팟을 생성하기 위해 집중 동시 유전체 필드 '스퀴즈'의 금속 나노 입자 사이의 간극에 집중 될 수있다. 과학자들은 이러한 핫스팟을 사용하여 넓은 주파수 범위에서 적외선 분광기 및 기타 비선형 프로세스를 사용한 측정을 향상시킬 수 있습니다 . 영국, 스페인, 독일의 물리학, 수학 및 나노 테크놀로지학과의 Samuel J. Palmer와 학제 간 연구팀 은 Nature Communications 에 최근 발표 된 연구에서 인조 유전체가 적외선 복사에 대해 높은 투명성을 유지하고이를 관찰 할 수 있음을 보여주었습니다 입자가 나노 크기 일 때조차 결과. 그들은 단단히 포장 된 배열에서 강한 상호 작용이 일어나기 위해 전기장이 입자를 관통한다는 것을 보여주었습니다 (전도를 위해 불완전하게 만들었습니다). 이 결과는 재료 과학자들이 중 ~ 적외선 파장 영역에서 무색의 광학 부품을 설계 할 수있게 해줄 것이다. Palmer와 동료들은 주변 환경의 국소 굴절률에 민감한 나노 입자의 크기, 모양 및 간격을 변경하여 이들 구성 요소 의 국소 굴절률 을 조정할 수있었습니다 . 과학자들은 어레이 내의 금속성 나노 입자 사이의 갭에서 전기장을 향상시키고 그라디언트 인덱스 렌즈를 디자인하기 위해 투명성, 조정 성 및 높은 금속 충진률을 동시에 활용했습니다. 이 연구는 마이크로 스케일에 빛을 집중시키고 나노 스케일의 전기장을 짜내어 적외선 (IR) 영역 전체에 두 배로 향상된 전기장 핫스팟을 생성했습니다 . 과학자들은 새로운 연구가 IR 분광기 및 기타 비선형 프로세스를 사용하여 이루어진 측정을 향상시킬 것이라고 생각합니다.
광범위한 주파수 범위에서 금속 나노 입자 배열의 유효 유전율. (a) TE (적색 곡선)와 TM (청색 곡선) 편광에 대한 티타늄 나노 실린더 (직경 d = 38 nm 및 표면 - 표면 분리 G = 2 nm) 어레이의 유효 유전율은 고체 티타늄 (점선). (b) 편광되지 않은 빛에 대한 티타늄 나노 구의 유효 유전율 (d = 20 nm, G = 2 nm). (c) 나노 입자 배열의 유효 침투 길이는 게르마늄과 같은 실제 유전체의 유효 침투 길이를 초과 할 수 있으며 심지어 75 % 정도의 높은 금속 충전량에서도 유효합니다. 크레딧 : Nature Communications, doi : 10.1038 / s41467-019-09939-8
재료 과학자들은 현재 첨단 소재를 개발할 수 있습니다. 그러나 새로운 구성물은 그 구성에 진정으로 동질성 이 없습니다 . 그럼에도 불구하고, 대부분의 재료는 원자 비균질성이 재료에 입사하는 광학적 광의 평균 파장 보다 작은 굴절률과 같은 균질 한 미세 특성을 사용하여 특성화 될 수있다 . 메타 물질로 알려진 인위적으로 만들어진 물질은 물질 이 충분히 파장 이하의 구조를 포함 할 때 효과적인 지수로 기술됩니다 . 초기의 메타 물질 은 인공 유전체를 포함하며, 인공 유전체는 센티미터 스케일의 금속 입자 배열로 구성되어 있으며,유전체와 같은 전파를 집중 시킵니다. 초기 인조 유전체 재료의 금속 입자는 너무 커서 전파에 높은 투명도를 가진 완벽한 도체로 행동했습니다. 최근의 재료 과학 연구는 나노 크기의 금속 입자 배열을 사용하여 가시 광선 및 적외선 스펙트럼 을 위한 효과적인 유전체 를 만드는 것을 목표로 합니다. 금속 나노 입자의 조립이 발전하면 광학 영역에서 전례없는 광 - 물질 상호 작용의 정교한 엔지니어링이 가능해진다. 현재 연구에서, Palmer et al. 어레이가 빛을 안내하고 집중시킬 수 있음을 입증하기 위해 게르마늄 에 나노 실린더 및 나노 구체 (나노 입자는 다른 모양을 가질 수 있음)의 투명성을 대조했습니다 . 나노 실린더의 배열은 횡 방향 전기 편광을 가진 효과적인 유전체로 행동했다 . 여기서 전자에 대한 횡 방향 힘 은 실제 유전체 내의 원자 의 진동 쌍극자 를 모방 한 진동 표면 전하로 이끌었다 . 대조적으로, 자기 편광 을 가로 지르는 실린더의 반응은 전자가 실린더 표면과 마주 치지 않고 종 방향 전계의 작용하에 자유롭게 움직이기 때문에 벌크 금속과 유사했다. 이 연구에서 나노 스피어 배열은 입사 분극과 상관없이 효과적인 유전체로 행동했다. 전자를 어느 방향으로 향하게하여 유전체의 진동 쌍극자를 모방 한 표면 전하가 생겼다. 이러한 어레이는 게르마늄과 같은 실제 유전체에 비해 높은 투명도를 나타 냈으며 심지어 시스템의 금속이 75 % 이상인 경우에도 그러했습니다.
투명 금속 배열의 실험 및 수치 데모. (a) Ge 기판 상에 증착 된 60nm 직경 금 콜로이드 성 초정정의 현미경 이미지. (b) 금속 입자는 높은 적외선 투과성을 나타낸다. (c-e) 유효 유전체는 자성 근적외선 장에서 볼 수 있듯이 마이크로 미터 스케일 렌즈로 파장 λ0 = 2 μm의 적외선 복사로 작용할 정도로 투명합니다. (d) 지름이 38 nm이고 표면 - 표면 간극이 2 nm 인 티타늄 실린더의 전체 형상과 (e) 균질 기하학, neff = 3.2 + 0.5i 사이에는 좋은 일치가 있습니다. 크레딧 : Nature Communications, doi : 10.1038 / s41467-019-09939-8
제안 된 이론의 정확성을 테스트하기 위해, Palmer et al. 직경 60 nm의 금 나노 입자를 사용하여 고도로 정돈 된 콜로이드상의 초정립 을 제조 하였다. 그들은 초미립자를 게르마늄 기판에 증착하고 UV-vis-NIR 분광 광도계를 사용하여 물질 (시험 된 물리적 특성)을 특징 화했다 . 과학자들은 메타 물질의 실험적 생산 가능성을 입증하면서 자료의 뛰어난 투명성을 관찰했습니다. 자기장을 이용하여 유효 유전체가 마이크로 미터 스케일 렌즈로 적외선 방사 로 충분히 투명하다는 것을 보여주었습니다. 대량의 금속을 82 % 함유하고 있음에도 과학자들은 고체 금을 금 나노 실린더로 분해하면 균질 한 유전체 렌즈 의 거동과 매우 흡사 한 빛을 집중시킬 수있는 투명한 렌즈를 만들 수 있음을 확인했다 .
투명도는 재질 스킨 깊이의 함수입니다. (a) 알루미늄, 금,은 및 티타늄으로 구성된 나노 실린더의 정사각형 배열의 유효 색인. 삽입 : 유전율의 Lorentz-Drude 모델을 사용하여 계산 된 각 금속의 표피 깊이. (b) 고정 된 파장에서 입자가 입자의 지름과 금속의 표피 깊이의 비율로 입자가 준 정적 쌍극자 또는 완전 도체로 행동하는지 결정합니다. 유효 지수는 d ≲ δ에 대해 현저하게 일정하다. 크레딧 : Nature Communications, doi : 10.1038 / s41467-019-09939-8
과학자들은 더 긴 피부 깊이를 가진 물질이 가장 투명하고 가장 분산이 적은 나노 입자 배열을 생산한다는 것을 보여주기 위해 다른 유형의 금속 (알루미늄,은, 금 및 티타늄)을 비교했다. Palmer et al. 고정 된 파장에서, 입자가 준 입자 쌍극자 또는 완벽한 도체로 거동 할 경우 금속의 표피 깊이에 대한 입자 직경의 비율이 결정된다는 것을 보여 주었다 . 높은 투명성 외에도 과학자들은 입자의 크기, 모양 및 공간을 제어하여 시스템을 조정할 수 있습니다. 예를 들어, Palmer et al. 는 재료 의 이방성 응답이 조정될 수 있음 을 나타 내기 위해 타원형 실린더 배열의 종횡비를 제어했습니다 . 수치 결과는 시스템이 회전 할 때 실효 지수가 50 % 이상으로 쉽게 변화 될 수 있음을 보여주었습니다. 이로써 과학자들은 입자 위치를 고정하고 크기를 조정함으로써 유효 지표를 조정할 수있었습니다.
LEFT : 종횡비와 입자 크기의 함수로서 금 나노 실린더의 유효 지수. 수치 (실선)와 Maxwell Garnett 혼합 공식 (대시). (a) 각 실린더의 부피와 표면 - 표면 분리를 유지하면서, 실린더의 정사각형 배열의 종횡비가 변화되었다. 실린더의 변형되지 않은 직경은 d = 30 nm이고 입사 파장은 λ0 = 200 μm이다. (b) 실린더는 길이 50 nm의 삼각 격자 상에 놓 였고, 입사 파장 λ0 = 2 μm에 대해 직경은 0 nm ≤ d ≤ 48 nm 범위에서 변 하였다. 오른쪽 : '이중 강화'핫스팟으로 그라디언트 인덱스 렌즈 설계. (a) 50 nm 사이트 - 사이트 분리를 갖는 삼각형 격자상의 금 나노 실린더로 구성된 '농축기'그래디언트 인덱스 렌즈의 도식. (b) 집광 렌즈의 유효 인덱스 프로파일, 이상적 (점선) 및 달성 된 (솔리드). (c) 효과적인 기하학과 완전한 기하학을 사용하여 계산 된 자기장은 평면파가 렌즈의 원점을 향하여 초점이 맞춰지는 것을 확인합니다. (d) 렌즈의 초점 내에서, 전기장의 결합 된 포커싱 및 압착은 '이중 강화 된'핫스팟을 생성한다. 크레딧 : Nature Communications, doi : 10.1038 / s41467-019-09939-8
이 유효성을 지역 유효 지표를 조정하기 위해 강조하기 위해 Palmer et al. 금 실린더의 삼각형 격자를 사용하여 GRIN (gradient index) 렌즈를 구성하고 실린더의 지름을 위치에 따라 변경했습니다. GRIN 렌즈를 사용하여 과학자들은 동시에 마이크로 스케일에 빛을 집중시킨 다음 나노 스케일의 빛을 '쥐어 짜는'방식으로 강렬한 '이중 강화 된'전기장 핫스팟을 만들 수있었습니다. 플라즈몬 강화와는 달리이 효과는 손실 공진에 의존하지 않아 광대역 및 저손실 특성을 나타냅니다. 그들은 GRIN 렌즈의 초점이 전계의 압착을 최대화하기 위해 가장 가까운 패킹 영역과 일치해야한다는 것을 보여주었습니다. 연구에서 공기 - 금속 인터페이스를 가로 질러 연속적인 자기장과는 달리, 전기장은 틈새에 강하게 국한되었다. 결과적으로, 2 nm 간격을 2 nm 간격으로 압착하면 연구에서 높은 강도의 강력한 핫스팟이 생성되었습니다. 이러한 방식으로, Palmer et al. 금속 나노 입자의 배열로부터 저손실의 효과적인 유전체를 제작했습니다. 과학자들은 게르마늄과 같은 실제 유전체의 투명도를 초과하는 매우 투명한 어레이를 얻었습니다. 저에너지 방사선 에 대한 투명성으로 유명합니다 . 그들은 또한 새로운 메타 물질을 형성하는 입자의 크기, 모양 및 공간을 국부적으로 조정하고 제어 할 수있었습니다. 과학자들은 2 μm 이상의 모든 파장에 대해 실질적으로 일정한 유효 지수를 보여주었습니다. 이 연구는 재료 과학자들에게 본질적으로 파장의 상한이없는 넓은 범위의 주파수에 걸쳐 빛을 안내하거나 강화하는 메타 물질로 정교한 광학 장치를 설계하고 설계하는 것입니다.
추가 탐색 다양한 모양의 작은 입자가 유용하고 특이한 방식으로 빛을 산란시킵니다. 자세한 정보 : Samuel J. Palmer et al. 매우 투명한 소형 금속 metamaterials, 자연 커뮤니케이션 (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-09939-8 JB Pendry et al. 금속 mesesructures에서 매우 낮은 주파수 Plasmons, 물리적 검토 편지 (2002). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.76.4773 DR 스미스. Metamaterials 및 음의 굴절률, 과학 (2004). DOI : 10.1126 / science.1096796 이승우. 광대역 광 주파수에서 비정상적으로 높은 굴절률을 갖는 메타 물질에 대한 콜로이드 성 슈퍼 격자 인 Optics Express (2015). DOI : 10.1364 / OE.23.028170 저널 정보 : Nature Communications , Physical Review Letters , Science , Optics Express
https://phys.org/news/2019-05-extraordinarily-transparent-compact-metallic-metamaterials.html
.과학자들은 콜레스테롤 생산에 관여하는 효소에 대한 '분자 파괴 암호'를 발견했습니다
하여 뉴 사우스 웨일즈 대학 UNSW PhD 후보자 Jake Chua는 콜레스테롤 생산에 기여하는 핵심 효소가 특정 분자를 사용하여 어떻게 조절 - 파괴 될 수 있는지를 보여주는 논문의 수석 저자입니다. 학점 : 뉴 사우스 웨일즈 대학교, 2019 년 5 월 17 일
앤드류 브라운 (Andrew Brown) 교수가 이끄는 생명 공학 및 생체 분자 과학 대학의 UNSW 과학자 팀은 콜레스테롤 생산에 기여하는 주요 효소가 특정 분자를 사용하여 어떻게 조절 - 파괴 될 수 있는지 보여주었습니다. 이 연구 결과는 콜레스테롤 감소 약물 의 개발에 영향을 미쳤다 .이 효소 - 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제 를 조절하는 방법을 아는 것은 콜레스테롤 수치를 낮추기 위해 풍부함을 조절할 수있는 새로운 방법을 제공 할 수있다. Journal of Biological Chemistry 에 발표 된 논문에서 과학자들은 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제가 유비퀴틴이라는 특정 분자와 연결될 때 파괴되어 콜레스테롤 합성을 억제한다는 것을 보여주었습니다. 과학자들은 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제가 잠금을 해제했을 때 ubiquitin에 결합하여 파괴를 시작하는 "파괴 코드"를 가지고 있음을 보여주었습니다. " 콜레스테롤 생산에서 핵심적인 역할을하는이 효소가 어떻게 조절되는지에 대한 분자 메커니즘 을 알면 우리는 약물이 우리 몸의 세포에서 건강한 수준의 콜레스테롤을 유지하는 데 도움을 줄 수있는 방법을 이해할 수있게 될 것"이라고 UNSW Ph.D가 말했습니다. 논문의 주 저자 인 Ngee Kiat (Jake) Chua 후보. 거의 20 년 동안 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제 (squalene monooxygenase)는 경로의 효소로 제안되어 콜레스테롤을 낮추기위한 다른 약물 표적으로 연구되어야합니다. 최근 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제 (squalene monooxygenase)는 간암, 유방암, 전립선 암과 같은 인간 암에서 높은 콜레스테롤과 관련이있다. 콜레스테롤은 모든 세포를 둘러싸는 막의 필수 구성 요소입니다. 콜레스테롤은 또한 우리가 지방뿐만 아니라 에스트로겐과 테스토스테론과 같은 스테로이드 호르몬을 소화 할 수있게 하는 담즙산 의 출발 물질이기도합니다 . 그러나 높은 수준의 콜레스테롤은 여전히 심장 질환과의 연관성을 고려할 때 중요한 건강 문제입니다. "많은 사람들이 인식하지 못하는 것은 우리 몸이 우리의 대사 요구 사항을 충족시키기 위해 콜레스테롤의 대량을 생산한다는 것입니다.식이 콜레스테롤은 더 적은 비율로 기여합니다."라고 Chua는 말합니다. 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제가 청색 (상부 및 하부)으로 묘사된다. 특정 조건 하에서 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제 (나선형 구조, 오른쪽 상단)의 나선이 파괴 코드 (하단 파란색 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제)를 나타 내기 위해 풀립니다. ubiquitin 분자는 회색 막대에서 squalene monooxygenase와 연결된 자주색 구체로 표시됩니다. 콜레스테롤은 고리 모양의 구조 (노란색)로 표시됩니다. 학점 : 뉴 사우스 웨일즈 대학교 시체는 콜레스테롤 합성 경로라는 파이프 라인을 통해 콜레스테롤을 생산합니다. 그것이 가장 일반적인 콜레스테롤 저하 약물 인 스타틴이 목표로하는 파이프 라인입니다. 스타틴은이 경로에서 초기 화학 반응을 담당하는 효소 중 하나를 차단하여 콜레스테롤 생산을 제한합니다. "스타틴은 결점이없는 것이 아니며, 예를 들어, 일부 사람들은 근육통과 관련이 있으며, 일부 환자는 스타틴을 용납하지 않는다고합니다. 그래서 연구자들은 경로에서 다른 효소를 연구하고 있으며, 콜레스테롤을 낮추는 데 도움이되는 대체 가능한 목표물을 찾고자합니다. "효소는 아미노산이라고 불리는 약 20 가지 빌딩 블록의 조합으로 구성된 단백질이다.이 논문에서는 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제의 세린 아미노산에 유비퀴틴을 결합시키는 것이 파괴를 유발한다고보고했다.이 초기 화학적 연결에 대한 새로운 지식은 새로운 전망이 제어 콜레스테롤 생산 이 화학 결합의 형성을 강화, 예를 들어. 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제의 파괴를 가속화 "라고 추아는 말한다. 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제의 유비퀴틴과 세린 아미노산 사이의 화학적 결합의 형성은 아직 과학 문헌에 잘 나타나지 않았다 "왜 생물학이 그런 특이한 화학 변형을 도입했는지 아직도 잘 모른다."라고 Chua는 말한다. "각각의 효소가 각각 20 단계가 진행되는 전체 콜레스테롤 합성 경로에서 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제가 ubiquitin과 특이한 화학적 결합을하는 최초의 효소이다." 효소 파괴를 유발하는 유전자 편집 및 화학 분자를 포함하여 효소를 조절하는 새로운 기술의 출현으로 과학자들은 단순히 효소 활동을 차단하는 기존의 약물보다는 새로운 접근 방식을 시도하고 있습니다. "우리의 연구가 분자 파괴 암호를 밝히는 동안, 미래의 연구는 콜레스테롤 수치 를 낮추는 전략으로 스쿠알렌 모노 옥 시게나 제 의 파괴를 시작하는 방법을 밝히는 데 초점을 맞추어야한다 "고 Chua는 말한다.
추가 탐색 세포에서 콜레스테롤을 측정하기위한 스프링 하중 센서 더 많은 정보 : Ngee Kiat Chua et al. squalene monooxygenase의 콜레스테롤 조절 degron의 비 정식 ubiquitination, Journal of Biological Chemistry (2019). DOI : 10.1074 / jbc.RA119.007798 저널 정보 : Journal of Biological Chemistry 뉴 사우스 웨일즈 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-05-scientists-molecular-destruction-code-enzyme.html
.거의 이상적인 2-D 트랜지스터를 생성하는 울트라 클린 제작 플랫폼
에 의한 엔지니어링 및 응용 과학의 컬럼비아 대학 ultraclean 전송 된 접촉으로 만들어진 소자의 트랜지스터 특성을 특성화하는 데 사용되는 홀 - 바 구조의 향상된 광학 현미경 이미지. 증착 된 금으로 만들어진 긴 방사형 라인은 장치 중앙의 작은 접촉부를 대형 프로브 패드에 연결하여 쉽게 측정 할 수 있습니다. 크레딧 : 최민섭 / Columbia Engineering, 2019 년 5 월 17 일
트랜지스터, 마이크로 프로세서, 레이저 및 LED의 기본 빌딩 블록 인 반도체는 20 세기 중반 이후 컴퓨팅, 메모리, 통신 및 조명 기술의 발전을 주도 해 왔습니다. 최근에 발견 된 2 차원 소재는 여러 가지 최상급 특성을 지니고있어 이러한 기술을 발전시킬 잠재력이 있지만 우수한 전기 접촉과 안정된 성능을 갖춘 2 차원 장치를 만드는 것은 어려웠습니다. Columbia Engineering의 연구원은 완전히 깨끗하고 손상이없는 제조 공정 을 개발함으로써 2 원자 두께의 반도체 층만으로 2 차원 (2-D) 재료 스택으로 만들어진 거의 이상적인 트랜지스터를 시연했다고 발표했습니다 . 이들의 방법은 기존의 공정으로 제작 된 2 차원 반도체에 비해 성능이 크게 개선되었으며 향후에 초 청정 장치를 제작할 수있는 확장 가능한 플랫폼을 제공 할 수 있습니다. 이 연구는 Nature Electronics에 오늘 발표되었다 . "2-D 재료로 소자를 제조하는 것은 지저분한 사업입니다."라고 전기 공학 조교수 인 제임스 테헤 라니 (James Teherani)는 말합니다. "장치는 실행에 따라 격렬하게 변화하며 종종 성능이 저하되므로 성능이 저하되는 것을 볼 수 있습니다." 모순 된 결과에 지쳐서 Teherani 팀은 안정적인 장치를 만드는 더 좋은 방법을 개발하기 시작했습니다. "그래서 우리는 초기 장치 를 가변성으로 이어지는 더러운 제작 과정과 분리하기로 결정했습니다 .
https://youtu.be/4m-1vxXQHtY
" 2D 및 3D 자료의 차이점에 대한 비디오
이 새로운 연구에서 보여 지듯이 Teherani와 그의 동료들은 "더러운"금속 화, 화학 물질 및 폴리머와 관련된 전기적 연결을 형성하는 것을 포함하는 "지저분한"제작 단계를 분리하는 2 단계, 초 깨끗한 나노 가공 공정을 개발했습니다. 활성 반도체 층으로부터 디바이스를 제거한다. 지저분한 제작을 완료하면 접점을 집어 깨끗한 활성 장치 레이어로 전송하여 두 레이어의 무결성을 유지할 수 있습니다. Teherani는 "이 반도체의 두께는 축복이자 저주 다. "얇은 부분은 투명하고 원하는 위치에 집어 넣을 수 있지만 두께가 얇 으면 볼륨이 거의 없음을 의미합니다.이 장치는 거의 전면에 표면이 있기 때문에 표면의 먼지 나 오염으로 인해 장치."
https://youtu.be/JgfkLhMo1fA
2D 재료 스택의 단계별 나노 제작 비디오
현재 대부분의 디바이스는 제조 과정에서 표면과 접촉을 오염으로부터 보호하는 층으로 캡슐화되지 않습니다. Teherani 팀은 그들의 방법이 반도체 층을 보호 할 수있을뿐만 아니라 시간 경과에 따른 성능 저하를 볼 수 없지만 고성능 디바이스를 생산할 수 있음을 보여주었습니다. Teherani는 Columbia Nano Initiative의 제조 및 분석 설비와 국립 과학 재단이 자금을 지원 한 컬럼비아 소재 재료 연구 과학 및 엔지니어링 센터를 사용하여 기계 공학 교수 인 Jim Hone과 협력했습니다. 팀은 글러브 박스 외부의 절연 된 육각형 질화 붕소 (h-BN)에 매립 된 금속으로부터 전달 된 접점을 만든 다음 질소 글러브 박스 안에 깨끗한 상태로 유지 된 2 차원 반도체 위에 접촉 층 을 건식 전달했다 . 이 공정은 다이렉트 메탈 라이 제이션으로 인한 손상을 방지하는 동시에 디바이스 보호를위한 캡슐화를 제공합니다.
연구자들이 안정적이고 반복적 인 프로세스를 개발 했으므로이 플랫폼을 사용하여 실험실 밖으로 이동할 수있는 장치를 실제 엔지니어링 문제로 만들 수 있습니다. "고성능 2-D 디바이스의 개발을 위해서는 반도체 재료의 진보가 필요 합니다."라고 Teherani 씨는 덧붙입니다. "우리와 같은 더 정밀한 도구는 더 큰 기능과 더 나은 성능으로 더 복잡한 구조를 만들 수있게 해줄 것입니다 ." 이 연구는 "이상적인 2 차원 트랜지스터를위한 플랫폼으로서 접점을 통해 전송 됨"이라고 명명되었습니다.
추가 탐색 논리 소자 제작을위한 2-D 재료의 포토 도핑 추가 정보 : 이상적인 2 차원 트랜지스터 인 Nature Electronics (2019) 를위한 플랫폼으로 접촉을 통해 전송되었습니다 . DOI : 10.1038 / s41928-019-0245-y , http://dx.doi.org/10.1038/s41928-019-0245-y 저널 정보 : Nature Electronics 컬럼비아 대학교 공과 대학 응용 과학 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-ultra-clean-fabrication-platform-ideal-d.html
A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)
B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
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